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1、第 13章 压力容器的选材及安全性 13.1 压力容器对材料性能的要求及安全性 13.2 压力容器的选材 退出 图 13-1 13.1 压力容器对材料性能的要求及安全性 13.1.1 压力容器分类及结构（ pressure vessel） (1)分类： 按压力： 低压（ 0.1 p 1.6MPa）、 中压（ 1.6 p 10MPa）、 高压（ 10 p 100MPa）、 超高压容器（ p100MPa）。 按温度： 低温（ -20 ）、常温（ -20 450 ） 和高 温（ 450 ）。 按功能： 反应容器 、 换热容器 、 分离容器和贮运容器 。 (2)结构： 筒体 、 封头 、 接管 、 法
2、兰 、 密封元件以及支座等 。 13.1.2 压力容器的工作条件与失效形式 压力容器在特定压力、温度和介质下可能发生的脆 性破坏、疲劳破坏、腐蚀破坏、蠕变变形及断裂、局部 或整体弹性失稳或刚性不足以及超载破坏等。 13.1.3 压力容器的安全性 安全可靠性是压力容器最重要的质量特性 ， 其选材 、 制造必须符合有关标准 、 规范 。 13.1.4 压力容器的用钢的一般要求 (1)优良的综合力学性能： 较高强度但 s/b不能过大；良好塑性 、 韧性 (抵抗超负 荷 )；较小应变时效敏感性 (容器冷成形后不变脆 )。 (2)优良抗腐蚀性能 (内部介质腐蚀速度应 0.1 1mm/a)。 (3)良好的
3、工艺性能 (焊接性 、 压力加工性和热处理性能 )。 13.2 压力容器的选材 13.2.1 压力容器用钢特点 （压力容器钢板与普通钢板的差别） 压力容器用钢以 “ R”标识 ， 低温压力容器用钢则以 “ DR”标识 ， 如 16MnR， 16MnDR， 冶炼方式或不允许 当令空气转炉 。 杂质低 ， Ws 0.030%， Wp0.035%。 性能与质量检验要求高 。 增加力性检验率 ， 有高 、 低温 性能要求 ， 出厂保证项目多 。 13.2.2 压力容器选材的一般原则 详细考虑具体操作条件 （ T、 P、 介质 、 使用环境等 ） ， 确定相应的性能要求 。 要综合良好加工工艺性与容器材
4、料性能之间的协调。 所选压力容器用材的质量和规格必须符合现行标准或规 范。 13.2.3 常用压力容器的用钢选择 碳素钢和低合金高强度钢（热轧态使用） 设计压力较小、直径较大时（按刚度选材）或设计压力 较高（按强度选材），但板厚小于 8 10mm， 尽量选 用碳素钢。如 20R等。 要求比上述更高时，用低合金高强度钢，最常用 16MnR和 15MnVR ， 达 300 450MPa。 高温用钢 400 600 热强性为主 15CrMoR、 12Cr2Mo1R等， 正火或调质态使用。 600 1100 高铬镍奥氏体耐热钢 。 700 且承载不大 ， 要求抗氧化性 ， Cr6Si2Mo。 同时要求
5、高热强性与抗氧化性 ， 0Cr18Ni9等 （ 高于 700 ， 选 1Cr25Ni20） 。 低温用钢 -40 ， 16MnDR（ 正火态 ） 、 07MnNiCrVDR（ 大 型球形容器 ， 调质态 ） 。 -60 ， 09MnTiCuREDR(正火态 )。 -70 ， 09Mn2VDR、 09MnNiDR。 -90 ， 06MmNbDR。 -90 ， 高铬镍奥氏体钢等 。 超高压用钢选择： 中碳铬镍钼 (钒 )钢 ， 如 30CrNi5Mo调质 +自增强设计 。 耐蚀钢与抗氢钢： 耐蚀钢可选 0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢；常 用抗氢钢有 15CrMoR、 12Cr2Mo1R或 Cr18Ni9型奥氏 体不锈钢 。 13.3 压力容器的热处理特点（自学） 作业： 1， 2， 3。 本 章 结 束 返 回 返回
压力容器的选材及安全性
